DẠNG 3: Biến thiên nhỏ của chu kì: do ảnh hưởng của các yếu tố độ cao, nhiệt độ,... thường đề bài yêu cầu trả lời hai câu hỏi sau:
* Câu hỏi 1: Tính lượng nhanh (chậm) $\Delta t$ của đồng hồ quả lắc sau khoảng thời gian $\tau$ đang xét
- Ta có: $\Delta t=\tau \left | \frac{\Delta T}{T} \right |$ Với T là chu kỳ của đồng hồ quả lắc khi chạy đúng, $tau$ là khoảng thời gian đang xét.
- Với $\Delta T$ được tính như sau: [tex]\frac{\Delta T}{T}=\frac{1}{2}\lambda \Delta t^0+\frac{h}{R}+\frac{1}{2}\frac{\Delta l}{l}-\frac{1}{2}\frac{\Delta g}{g}+\frac{s}{2R}+\frac{1}{2}\frac{\rho _{MT}}{\rho_{CLĐ}}[/tex] (*)
Trong đó
- $\Delta t=t_2-t_1$ là độ chênh lệch nhiệt độ
- $\lambda$ là hệ số nở dài của chất làm dây treo con lắc
- h là độ cao so với bề mặt trái đất.
- s là độ sâu đưa xuống so với bề mặt trái đất.
- R là bán kính Trái Đất: R = 6400km
- $\Delta l=l_2-l_1$ là độ chênh lệch chiều dài
- $\rho_{MT}$ là khối lượng riêng của môi trường đặt con lắc.
- $\rho_{CLĐ}$ là khối lượng riêng của vật liệu làm quả lắc.
Cách tính: Khi bài toán không nhắc đến yếu tố nào thì ta bỏ yếu tố đó ra khỏi công thức (*)
Quy ước: $\frac{\Delta T}{T}>0:$ đồng hồ chạy
chậm ; $\frac{\Delta T}{T}<0:$ đồng hồ chạy
nhanh.
* Câu hỏi 2: Thay đổi theo nhiều yếu tố, tìm điều kiện để đồng hồ chạy đúng trở lại (T const)
Ta cho $\frac{\Delta T}{T}=0$ như đã quy ước ta sẽ suy ra được đại lượng cần tìm từ công thức (*).
Chú ý thêm:
+ Đưa con lắc từ thiên thể này lên thiên thể khác thì: $\frac{T_2}{T_1}=\sqrt{\frac{g_1}{g_2}}=\sqrt{\frac{M_1}{M_2}\frac{R_2^2}{R_1^2}}$
+ Trong cùng khoảng thời gian, đồng hồ có chu kì $T_1$ có số chỉ $t_1$, đồng hồ có chu kì $T_2$ có số chỉ $t_2$
Ta có: $\frac{t_2}{t_1}=\frac{T_1}{T_2}$